RESUMO ESTABILIDADE

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ESTABILIDADE DAS ESTRUTURAS I
Profº Ronaldo Alves de Siqueira
Aulas 01-02 – 2016-2 
REVISÃO DE MECÂNICA GERAL – CONCEITOS BÁSICOS
FORÇA: é toda a grandeza capaz de provocar movimento, alterar o estado de movimento ou provocar deformação em um corpo. É uma grandeza vetorial cuja intensidade pode ser obtida pela expressão da física: 
- Sendo força um elemento vetorial somente se caracteriza se forem conhecidos:
- direção
- sentido
- módulo ou intensidade
- ponto de aplicação
Exemplo 1: Força provocando Exemplo 2: Força provocando deformação
movimento
 
PESO DOS CORPOS:O peso dos corpos é uma força de origem gravitacional que apresenta características especiais: N - Newton ; Módulo: P = m.g; Direção: Vertical; Sentido: de cima para abaixo; Ponto de aplicação: centro de gravidade do corpo 
CARACTERÍSTICAS DAS FORÇAS : Princípio de ação e reação: Quando dois corpos se encontram, toda a ação exercida por um dos corpos sobre o outro corresponde uma reação do segundo sobre o primeiro de mesmo módulo e direção, mas com sentidos contrários, que é a 3ª lei de Newton.
Princípio de ação e reação:
Pode-se observar que estas duas forças têm pontos de aplicação diferentes e, portanto causam efeitos diferentes, cada uma atuando no seu ponto de aplicação. 
Princípio da transmissibilidade de uma força,
Quando se aplica uma força em um corpo sólido a mesma se transmite com seu módulo, direção e sentido em toda a sua reta suporte ao longo deste corpo. 
Decomposição das forças.
Qualquer força no espaço pode ser decomposta segundo três direções que desejarmos.
Qualquer força contida em um plano também pode ser decomposta segundo duas direções. 
 
Decomposição das forças.
Qualquer força no espaço pode ser decomposta segundo três direções que desejarmos.
Usam-se como referência três direções ortogonais entre si, escolhidas de acordo com a conveniência do problema. 
 
CLASSIFICAÇÃO DAS FORÇAS: podem ser classificadas de acordo com a sua origem, modo de se comportar, etc.
como, por exemplo, as forças de contato (ex: locomotivas, musculares, etc..) e as de ação à distância (ex: elétricas, gravitacionais, magnéticas, etc.)
CARACTERÍSTICAS DAS FORÇAS :
FORÇAS EXTERNAS: 
atuam na parte externa na estrutura, e são o motivo de sua existência. 
 Podem ser: AÇÕES REAÇÕES FORÇAS INTERNAS 
AÇÕES:
forças independentes 
que podem atuar em qualquer ponto de uma estrutura . 
Correspondem às cargas as quais a estrutura está submetida,
Ex: peso do pedestre em uma passarela, 
 peso próprio das estruturas, etc...
REAÇÕES: 
forças que surgem em determinados pontos de uma estrutura (vínculos ou apoios), em conseqüência das ações,
 
portanto não são independentes, 
devendo ser calculadas para se equivalerem as ações e manterem o equilíbrio do sistema.
FORÇAS INTERNAS: 
mantêm unidos os pontos materiais que formam o corpo sólido da estrutura (solicitações internas). 
Se o corpo é estruturalmente composto de diversas partes, as forças que mantém estas partes unidas também são chamadas de forças internas
 
(forças desenvolvidas em rótulas). 
MOMENTO DE UMA FORÇA
A. CONCEITO:
O momento de uma força é a medida da tendência que tem a força de produzir giro em um corpo rígido. 
Este giro pode se dar em torno de um ponto (momento polar ) ou em torno de um eixo (momento axial). 
CARACTERÍSTICAS DAS FORÇAS :
MOMENTO DE UMA FORÇA
A distância de que representa o módulo do vetor OA é também chamada de braço de alavanca. 
Ela é a menor distância entre a reta suporte da força e o ponto em relação ao qual se calcula o momento, isto é, pode ser obtida pela perpendicular à reta que passa pelo ponto.
: 
Regra da mão direita:
A regra da mão direita consiste em se posicionar os dedos da mão direita no sentido da rotação provocada pela força em torno do ponto O. Neste caso o polegar indica o sentido do momento. 
Equilíbrio de um Corpo Deformável 
 
ESTABILIDADE DAS ESTRUTURAS I
UNIDADE I – CONCEITOS FUNDAMENTAIS
1.1 DEFINIÇÃO DE ESTRUTURA (ENGENHARIA): é o conjunto de elementos de sustentação de uma edificação, que tem a finalidade de receber as ações externas, absorvê-las e transmitir essas ações até seus apoios, garantindo a estabilidade global em todas as solicitações.
1.1 IMPORTÂNCIA DAS ESTRUTURAS
Ao se construir qualquer edificação, é preciso garantir a estabilidade do produto durante o processo construtivo e na fase de utilização. 
1.1 SOLICITAÇÕES
Para garantir a estabilidade das edificações é necessário saber quais são os efeitos das solicitações. Tais como:
Peso próprio 
Dos efeitos ambientais
As variações térmicas
As sobrecargas
1.1 IMPORTÂNCIA DAS ESTRUTURAS
Efeitos das solicitações. Tais como: Peso próprio - uma ponte ou edifício deve ser capaz de suportar o peso dos materiais utilizados na sua construção sem ruir. 
Dos efeitos ambientais: O vento pode ser ainda mais crítico durante a construção;. 
As variações térmicas: Podem provocar rachaduras, trincas e fissuras críticas a durabilidade das estruturas;. 
Das cargas a serem aplicadas: Veículos, pessoas, móveis, equipamentos; 
1.2 ETAPAS 
O projeto de uma estrutura envolve as seguintes etapas:
Estudo Geotécnico da obra;
Projeto geométrico da obra – Arquitetura
Definição dos materiais;
Definição geométrica da estrutura;
Identificação de vínculos internos e extremos( apoios e ligações entre os elementos como vigas e pilares);
Cálculo dos esforços seccionais na estrutura;
Verificação da estabilidade dos elementos; 
ESTRUTURAS – DIFERENTES TIPOS CONCEPÇÃO ESTRUTURAL 
ESTRUTURA DE MADEIRA 
ESTRUTURA DE CONCRETO ESTRUTURA METÁLICA 
 
1.3 ELEMENTOS ESTRUTURAIS
As estruturas podem ser idealizadas como a composição de elementos estruturais básicos, classificados de acordo com a sua forma geométrica e a sua função estrutural. 
1.3.1 ELEMENTOS DE SUPERFICIE
Elementos em que uma dimensão, usualmente chamada espessura, é relativamente pequena em face as demais, podendo receber as denominação de placas ou lajes.
Ex: Placas, chapas, cascas. 
 
1.3.1 ELEMENTOS DE SUPERFICIE
Placas ou Lajes – superfície plana – cargas normais a seu plano.
Chapas ou vigas-parede(qdo de concreto armado) – superfície plana– ações contidas em seu plano.
Cascas– Elementos de superfície não plana;
Arcos – eixo linear curvo – forças normais de compressão 
1.3.2 ELEMENTOS LINEARES
São aqueles em que o comprimento longitudinal supera em pelo menos três vezes a maior dimensão da seção transversal, sendo também denominadas barras.
Ex: vigas, pilares, tirantes e arcos.
1.3.2 ELEMENTOS LINEARES
Vigas – horizontal - flexão
Pilares – vertical – compressão
Tirantes – eixo linear reto – forças normais de tração
Arcos – eixo linear curvo – forças normais de compressão 
1.4 ESTRUTURAS E SEUS APOIOS 
As estruturas compõem-se de uma ou mais peças, ligadas entre si e ao meio exterior de modo a formar um conjunto estável, isto é capaz de receber solicitações externas, absorvê-las internamente e transmiti-las até seus apoios.
APOIO 
É o contato do sistema com o exterior 
LIGAÇÃO 
É o contato entre as partes internas da estrutura. 
1.4 APOIOS 
São classificados de acordo com o número de movimentos impedidos, que é igual ao número de reações que fazem surgir sobre a estrutura.
Desta forma, considerando-se os três eixos triortogonais de referência podem-se ter deslocamentos em 3 direções e rotações entorno de 3 eixos. 
1.2 ETAPAS 
O projeto de uma estrutura envolve as seguintes etapas:
Estudo Geotécnico da obra;Projeto geométrico da obra – Arquitetura
Definição dos materiais;
Definição geométrica da estrutura;
Identificação de vínculos internos e extremos( apoios e ligações entre os elementos como vigas e pilares);
Cálculo dos esforços seccionais na estrutura;
Verificação da estabilidade dos elementos; 
1.1 DEFINIÇÃO DE ESTRUTURA (ENGENHARIA) 
Estrutura é o conjunto de elementos de sustentação de uma edificação, que tem a finalidade de receber as ações externas, absorvê-las e transmitir essas ações até seus apoios, garantindo a estabilidade global em todas as solicitações.
1.1 IMPORTÂNCIA DAS ESTRUTURAS
Ao se construir qualquer edificação, é preciso garantir a estabilidade do produto durante o processo construtivo e na fase de utilização. 
1.3 ESTRUTURAS E SEUS APOIOS 
As estruturas compõem-se de uma ou mais peças, ligadas entre si e ao meio exterior de modo a formar um conjunto estável, isto é capaz de receber solicitações externas, absorvê-las internamente e transmiti-las até seus apoios.
1.3 APOIOS – LIGAÇÕES. 
Apoios de um sistema estrutural são vínculos que ligam a estrutura a elementos externos.
A função dos mecanismos de apoio é restringir deslocamentos ou rotações nos pontos onde se encontram, despertando com isso reações nas direções dos movimentos impedidos. 
1.3 APOIOS - CLASSIFICAÇÃO 
São classificados de acordo com o número de movimentos impedidos, que é igual ao número de reações que fazem surgir sobre a estrutura.
Desta forma, considerando-se os três eixos triortogonais de referência podem-se ter deslocamentos em 3 direções e rotações entorno de 3 eixos. 
RELEMBRANDO 
As estruturas compõem-se de uma ou mais peças, ligadas entre si e ao meio exterior de modo a formar um conjunto estável, isto é capaz de receber solicitações externas, absorvê-las internamente e transmiti-las até seus apoios.
APOIOS – LIGAÇÕES. 
Apoios de um sistema estrutural são vínculos que ligam a estrutura a elementos externos. A função dos mecanismos de apoio é restringir deslocamentos ou rotações nos pontos onde se encontram, despertando com isso reações nas direções dos movimentos impedidos. 
APOIOS - CLASSIFICAÇÃO 
São classificados de acordo com o número de movimentos impedidos, que é igual ao número de reações que fazem surgir sobre a estrutura.
Desta forma, considerando-se os três eixos triortogonais de referência podem-se ter deslocamentos em 3 direções e rotações entorno de 3 eixos. 
Possui apenas uma incógnita, 
a reação é uma força que atua perpendicularmente à superfície do ponto de contato.
Tipos de Apoios
 2) Articulação ou Pino ou Apoio do 2º Gênero.
Possui duas incógnitas, 
as reações são os dois componentes da força resultante e atuam paralela e perpendicular à superfície do ponto de contato.
 
3) Apoio Fixo ou Engastamento ou Apoio do 3º Gênero.
 
Diagrama de Corpo Livre – Analogia
Prática/Teórica 
 
 
Idealização da situação real 
Diagrama de corpo livre